【正文】 1 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 題目：基于 AT89S51 的無(wú)線(xiàn)監(jiān)控小車(chē) 2 [摘要 ]： 本 作品以控制芯片 AT89S51 控制 NRF24L01，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)控制小車(chē)行駛，轉(zhuǎn)向，簡(jiǎn)單的演示了新型的無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)男阅芗捌錆撛诘囊饬x。 NRF24L01 是先進(jìn)的 單片射頻收發(fā)芯片，工作于 ～ GHz ISM頻段。工作電壓為 ～ V，有多達(dá) 125個(gè)頻道可供選擇。可通過(guò) SPI寫(xiě)入數(shù)據(jù)，最高可達(dá) 10 Mb／ s，數(shù)據(jù)傳輸率最快可達(dá) 2 Mb／ s，并且有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)再發(fā)射功能。 NRF24L01數(shù)據(jù)傳輸率快，數(shù)據(jù)寫(xiě)入速度高，內(nèi)嵌的功能更完備。 [關(guān)鍵詞 ]： 51單片機(jī)， NRF24L01,L298N 目錄 1. 作品概述 ............................................................................................................. 3 2. 系統(tǒng)功能分析 ...................................................................................................... 3 51 最小系統(tǒng) .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 主控芯片 AT89S51 原理 .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 外圍硬件線(xiàn)路 ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 LM2596 功能 ............................................................................................... 6 . LM2596 開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器 .................................................................... 5 . LM2596 開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器特點(diǎn) .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 典型應(yīng)用（固定輸出） ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . LM2596 端口用法 .................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 NRF24L01 功能 .............................................................................................. 8 . NRF24L01 作用及原理 ......................................................................... 8 . NRF24L01 工作模式： ......................................................................... 9 . 待機(jī)模式： ...................................................................................... 10 . 掉電模式： ...................................................................................... 11 . 數(shù)據(jù)包處理方式： ............................................................................ 11 . NRF24L01 電路部分： ....................................................................... 12 . NRF24L01 的使用： .......................................................................... 12 3. 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 14 . 發(fā)射和接收主控板系統(tǒng)電路圖 .......................................................... 14 . 主電路圖 ................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 程序： ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3 以單片機(jī) AT89S51 為平臺(tái)，使用兩組單片機(jī)，一個(gè)做主機(jī)，一個(gè)作從機(jī)。主機(jī)，即發(fā)射端，用軟件編程，通過(guò) 51 單片機(jī)，把控制命令和數(shù)據(jù)寫(xiě)入到 NRF24L01。 NRF24L01 以 16 位 CRC 校驗(yàn)后把命令和數(shù)據(jù)發(fā)射出去。接收端的 NRF24L01 接收信號(hào)之后通過(guò)一定的時(shí)序傳送給從機(jī) AT89S51,經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理程序之后，發(fā)送到L298N 進(jìn)行電機(jī)的控制。 采用 AT89S51單片機(jī)作為微處理器 ,外圍電路包括： ① 開(kāi)關(guān)電源電路 ② ② 51最小系統(tǒng) ③ ?； 接收端電路包括： ① 51最小系統(tǒng) ②開(kāi)關(guān)電源電路 ? ④ 298驅(qū)動(dòng)電路； 1 芯片介紹： 4 AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000次的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL公司 的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元 ， AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 主要性能特點(diǎn) 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器； 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）； 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5個(gè) 中斷優(yōu)先級(jí) 、 2層 中斷嵌套 中斷； 6個(gè)中斷源； 2個(gè) 16位可編程 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； 2個(gè)全雙工串行通信口； 看門(mén)狗 （ WDT）電路； 片內(nèi) 振蕩器 和時(shí)鐘電路 ； 與 MCS51兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定； 1可編程串行通道； 1低功耗的閑置和掉電模式。 編輯本段 管腳說(shuō)明 VCC： 電源電壓輸入端。 GND： 電源地。 P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P1口的管腳第一次寫(xiě) 1時(shí)，被定義為 高阻 輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 P1口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出4TTL 門(mén) 電流。 P1口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。 P2口： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， 5 P2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě) “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2口在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3口寫(xiě)入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口除了作為普通 I/O 口，還有第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（ T0定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） T1（ T1定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 I/O 口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線(xiàn)，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部 的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線(xiàn)。 89C51的 P0、 P P P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。除了 P1口外P0、 P P3口都還有其他的功能。 RST： 復(fù)位輸入端，高電平有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG： 地址鎖存允許 /編程脈沖信號(hào)端。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的 。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 PSEN： 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)允許。當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存 儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1： 片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。 6 . LM2576 功能 . . LM2576 開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器 LM2576開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出 3A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線(xiàn)性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。固定輸出版本 有 、 5V、 12V,15V， 可調(diào)版本可以輸出 ～ 37V之間的各種電壓。 LM2576/LM2576HV 的特性 : 1）有 、 5V、 12V、 15V和可調(diào)電壓輸出多種系列；中文資料引腳功能 2）輸出電壓可調(diào)范圍 － 37V (HV 型號(hào)的可達(dá) 57V)，負(fù)載電壓的輸出容差最大為177。 4％； 3）最少只需要 4個(gè)外圍組件，可達(dá) 3A 的輸出大電流應(yīng)用電路 4）較寛的輸入電壓范圍， HV型號(hào)甚至可達(dá) 40V～ 60V； 5）內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生 52KHz固定頻率； 6）可用 TTL電平關(guān)閉輸出，低功耗待機(jī)模式，典型 待機(jī)電流為 50μ A； 7） BUCK式降壓器，較高的轉(zhuǎn)換效率； 8）過(guò)熱和過(guò)流保護(hù)； 9）可實(shí)現(xiàn) BuckBoost式正 負(fù)電壓轉(zhuǎn)換器。 LM2576/LM2576HV 引腳功能說(shuō)明 : 1） VIN— 輸入電壓端，為減小輸入瞬間電壓和給調(diào)節(jié)器提供開(kāi)關(guān)電流，此接腳應(yīng)接